Климатология и метеорология. Михеев В.А. - 10 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

ственного тропосфере. Однако очень небольшие по величине вертикальные движения типа
медленного оседания или подъема иногда охватывают слои стратосферы, занимающие ог-
ромные пространства.
Водяного пара в стратосфере ничтожно мало. Однако на высотах 22-24 км в высоких
широтах иногда наблюдаются очень тонкие, так называемые перламутровые облака. Днем
они не видны, а ночью кажутся светящимися, так как освещаются солнцем, находящимся
под горизонтом. Облака состоят из переохлажденных капель. Состав воздуха стратосферы
отличается от тропосферного только примесью озона. С озоном связан рост температуры в
стратосфере, поскольку именно озон поглощает солнечную радиацию. С этой точки зрения
стратосфера может быть названа озоносферой.
Мезосфера. Над стратосферой лежит слой мезосферы, который простирается от стра-
топаузы до высоты примерно 80-82 км. В мезосфере температура снова понижается с высо-
той, иногда до -110°С в ее верхней части. Вследствие быстрого падения температуры с вы-
сотой в мезосфере сильно развита турбулентность.
В верхней части мезосферы образуются так называемые серебристые облака, по-
видимому, состоящие из кристаллов, форма которых свидетельствует о существовании в ме-
зосфере волн и вихрей. Верхней границей мезосферы является переходный слой - мезопауза,
лежащая на высоте около 82 км. На мезопаузе давление воздуха примерно в 1000 раз мень-
ше, чем у земной поверхности.
Таким образом, в тропосфере, стратосфере и мезосфере, вместе взятых, до высоты 80
км заключается более чем 99,5% всей массы атмосферы. На вышележащие слои приходится
всего 0,5% от массы атмосферы. Это составляет 2,578
.
10
13
т.
Термосфера. Верхняя часть атмосферы, которая простирается над мезосферой, назы-
вается термосферой. В термосфере температура очень резко возрастет с высотой. В годы ак-
тивного солнца она превышает 1500°С на высоте 200-250 км. На больших высотах дальней-
ший рост температуры с высотой уже не наблюдается. Лишь в областях ярких полярных
сияний температура ненадолго повышается до 3000°С.
Высокие температуры термосферы означают, что молекулы и атомы атмосферных га-
зов движутся в этом слое с очень большими скоростями. Однако плотность воздуха в термо-
сфере так мала, что теплосодержание газов ничтожно. Поэтому любое тело, находящееся
здесь (например, летящий спутник), не будет нагреваться путем теплообмена с воздухом.
Температурный режим спутника будет зависеть от непосредственного поглощения им сол-
нечной радиации и отдачи его собственного излучения в окружающее пространство.
Как мы видели, до высоты 100 км воздух атмосферы хорошо перемешан и его состав
везде одинаков. Эту сферу иногда называют также турбосферой. Выше 100 км состав возду-
ха заметно меняется: появляется атомарный кислород, исчезают диоксид углерода и аргон,
воздух сильно ионизирован, поэтому эта часть термосферы от мезопаузы до высоты
800-1000 км называется ионосферой. Содержание ионов здесь во много раз больше, чем в
нижних слоях, несмотря на сильную общую разреженность воздуха.
Экзосфера. Атмосферные слои выше 800-1000 км выделяются под названием экзо-
сферы (внешней атмосферы). Скорости движения частиц газов, особенно легких, здесь очень
велики, а вследствие чрезвычайной разреженности воздуха на этих высотах частицы могут
облетать землю по эллиптическим орбитам. При этом отдельные частицы могут приобретать
скорости, равные второй космической скорости (для незаряженных частиц около 11 000 м/с).
Такие особенно быстрые частицы покидают атмосферу и улетают в мировое пространство,
двигаясь по параболическим траекториям. Поэтому экзосферу называют также сферой ус-
кользания газов. Как мы уже знаем, ускользанию подвергаются преимущественно атомы во-
дорода и гелия, которые являются господствующими газами в наиболее высоких слоях атмо-
сферы.
Магнитосфера. Ранее предполагалось, что экзосфера и с нею вся земная атмосфера
кончаются на высотах порядка 2000-3000 км. Наблюдения с помощью ракет и спутников
10

Страницы